《工业机器人技术基础》课程标准
课程名称：工业机器人技术基础
适用专业：工业机器人技术
课程学分：1.5
参考学时：32，其中，理论学时24，实践学时8
课程类别： 专业基础课
课程属性：必修课
课程类型： B类（理论＋实践）
产教融合课程、校企合作课程： 是R 否£
双语课程： 是£ 否R
1课程定位
工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。随着“机器换人”力度的加大，尤其是在当前传统制造向先进智能制造转变的“中国制造2025”的工业大环境下，推进智能制造高端化发展，由此衍生的机器人操作维护、安装调试、系统集成等岗位人员缺口越来越大。
《工业机器人技术基础》是工业机器人技术专业基础课程之一，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容，是学生职业发展中第一门与工业机器人直接关联的基础课程。
先修课程：《电工基础》、《电子技术》、《电机与拖动》、《计算机网络与现场总线》、《微机原理与接口技术》、《机械基础》。
后续课程：《工业机器人现场操作编程》、《工业机器人离线编程及虚拟仿真》、《工业机器人工作站系统集成》。
通过本课程的学习，使学生了解工业机器人的发展历史、组成与分类以及机器人的典型应用，了解工业机器人的运动学基础，掌握工业机器人的常见机械系统和传动机构，掌握工业机器人的动力系统、感知系统以及控制系统，了解工业机器人的编程语言及调试方法，为后续课程学习打下坚实的基础。课程教学以项目案例为载体、以数字化课程资源为依托，以课程思政元素为切入点，培育践行社会主义核心价值观、传承中华传统美德，弘扬时代精神，通过思政元素与课程内容有机融合，协同育人，不断增强对专业的信心，对国产机器人的信心，对制造强国的信心，增强社会责任感，激发爱国热情，立志投身中国制造，激发学生技能报国的家国情怀和使命担当。
2课程目标
2.1 知识目标
2.1.1熟悉工业机器人的定义；
2.1.2熟悉工业机器人的种类及发展趋势；
2.1.3熟悉工业机器人坐标系的建立与变换知识；
2.1.4掌握工业机器人机械结构类型与特点；
2.1.5掌握工业机器人中常用传感器类型与结构；
2.1.6熟悉工业机器人常用的控制方式；
2.1.7了解工业机器人编程种类；
2.1.8熟悉工业机器人应用。
2.2能力目标
2.2.1能看懂工业机器人技术参数；
2.2.2能绘制工业机器人运动简图；
2.2.3能按坐标系计算工业机器人运动；
2.2.4能识别工业机器人常用传动机构；
2.2.5能识别工业机器人常用驱动机构；
2.2.6能识别工业机器人常用传感器；
2.2.7能识别工业机器人常用的控制方式；
2.2.8能熟悉工业机器人常见的编程语言和应用场景。
2.3素质目标
2.3.1具有正确的世界观、人生观、价值观；具有深厚的爱国情感、国家认同感、中华民族自豪感；具有社会责任感和社会参与意识；遵法守纪、诚实守信、履行道德准则和行为规范；
2.3.2具有健康的体魄和心理、健全的人格；具有较高的审美和人文素养，养成良好的行为习惯；
2.3.3政治思想素质：具有正确的世界观、人生观、价值观；坚决拥护中国共产党领导，树立中国特色社会主义共同理想，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感、国家认同感、中华民族自豪感、民族自信；具有社会责任感和参与意识；树立立志报国的伟大志向；
2.3.4具有爱岗敬业、精益求精的工匠精神；具有质量意识、安全意识；具有团队精神、创新精神；具有较强的信息素养；具有较强的职业沟通能力。
3课程设计理念和思路
3.1课程设计理念
根据高职教育的特点和新工科建设要求，深入开展课程教学改革，将思政文化融入课程日常教学，坚持育人与育才相统一，落实立德树人根本任务，全面提高人才培养质量。积极探索“校企合作、工学结合”的人才培养模式，积极开展理实一体化教学改革，积极探索以实践能力考核为主的课程评价方法，切实提高学生的职业能力和就业竞争力，基于典型工作过程分析，构建课程体系；以职业能力培养为核心，以提高学生职业能力和职业素养为目标，重视实践教学，培养学生爱岗敬业、精益求精的工匠精神；将思政元素与专业知识紧密结合，既注重学生专业知识的扩展，又强调政治素质、人文素质、职业素质的提升，使学生得到更全面的发展。
3.2课程设计思路
课程着眼于学生的终身学习与可持续性发展，关注学生素质，关注学生职业岗位能力的培养。在教学上采取“理实一体化”教学模式，将“思政文化”融入日常教学。课程内容突出了对学生职业能力的训练，紧紧围绕完成典型工作任务的需要，围绕智能制造2025，挖掘工业机器人技术学习中所蕴含的爱国情怀和工匠精神，突出时代精神，阐述中国路线，结合主题融入思政内容，实现思政教育与专业教育有机结合，在整个学习过程中突出了职业性、实践性和实用性的特点，培养学生精益求精的工匠精神。达到潜移默化、润物无声的教育导向效果。
4 课程内容、教学要求与学时分配
单元名称 | 训练项目 | 学习任务 | 知识要求 | 技能要求 （含素质要求） | 教学方法与手段建议 | 学时分配 | 实践场所 （校内、校外） | 特色说明 （含思政改革特色、双创教育特色、产教融合教学特色、技能竞赛） |
1.工业机器人认知 | 项目1： 工业机器人分类
| 任务1-1: 工业机器人定义及发展概况 | 1.了解机器人的由来、定义； 2.了解国内外工业机器人的发展概况。 | 1.熟悉工业机器人的定义及发展概况。
| 项目式教学法+案例+视频演示 | 2 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过“中国制造2025”背景介绍及中国国产工业机器人发展现状介绍，培养学生的社会责任意识，呈现思政教学改革特色。 |
任务1-2: 工业机器人分类 | 1.了解工业机器人分类； | 1.能识别不同类型的机器人； | 项目式教学法+案例+视频演示 | 2 | 校内：工业机器人实训基地 | |||
项目2： 机器人典型应用 | 任务2-1: 熟悉工业机器人典型应用场景 | 1.了解工业机器人典型应用场景（焊接、喷涂、装配及搬运等） | 1.熟悉工业机器人的在不同行业的典型应用。 | 项目式教学法+案例+视频演示 | 2
| 校内：工业机器人实训基地 | 通过国产机器人在典型行业中的应用介绍，在课堂教学中潜移默化地将思政内容渗透在教学中，培养学生的社会责任意识，呈现思政教学改革特色。
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项目3： 工业机器人组成及技术参数
| 任务3-1: 工业机器人组成及技术参数认知 | 1.掌握工业机器人组成部分及作用。 2. 掌握工业机器人的技术参数（自由度、刚度、定位精度、重复性、工作空间）。 3. 掌握常见的性能指标。 | 1.熟悉工业机器人的基本组成及各部分的功能。 2. 能够熟练根据工艺应用特点来选择适合的工业机器人。 | 项目式教学法+案例+视频演示 | 2 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过对实训室机器人介绍和技术参数说明，培养工匠精神、安全生产意识和质量意识，呈现理实一体教学模式改革特色。 | |
2. 工业机器人运动学基础
| 项目4： 工业机器人运动学基础认知 | 任务4-1: 工业机器人的坐标系认识 | 1.掌握工业机器人的轴、直角坐标系、机座坐标系、绝对坐标系、关节坐标系、工具坐标系 | 1.熟悉工业机器人的坐标系分类、定义及特点； 2.理解工业机器人的坐标描述。
| 项目式教学法+案例+视频演示 | 2 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过实训室机器人运动学介绍，完成坐标系标定，培养工匠精神、安全生产意识和质量意识，呈现理实一体教学模式改革特色。 |
任务4-2: 工业机器人的坐标变换 | 1.了解位姿的直角坐标描述与变换； 2. 理解位姿的齐次坐标与变换。 | 1.理解工业机器人的坐标变换，了解工业机器人的正向运动学计算、反向运动学计算与机器人的速度计算。 | 项目式教学法+案例+视频演示 | 4 | 校内：工业机器人实训基地 | |||
3. 工业机器人机械系统
| 项目5： 工业机器人机械系统组成
| 任务5-1: 工业机器人机械系统认知
| 1.掌握工业机器人结构组成和特点； 2.掌握工业机器人运动简图。 | 1.能够根据机器人的机构组成确定其自由度； 2.能够根据机器人的机构识别机器人的运动。
| 项目式教学法+案例+视频演示 | 3 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过实训室机器人机械结构及运动认知，培养工匠精神、安全生产意识和质量意识，呈现理实一体教学模式改革特色。 |
4.工业机器人感知系统 | 项目6： 工业机器人感知系统组成
| 任务6-1: 工业机器人中常用传感器认知 | 1.了解机器人常用传感器的分类、性能指标； 2.掌握机器人内部传感器和外部传感器的区别及各自的功能、应用。 | 1.认识工业机器人常用的传感器； 2.能根据需求选用合适的传感器； 3.会分析工业机器人常见的传感器系统 | 项目式教学法+案例+视频演示 | 3 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过实训室机器人视觉系统应用演示，培养工匠精神、安全生产意识和质量意识，呈现理实一体教学模式改革特色。
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任务6-2: 工业机器人中机器视觉系统组成 | 1.了解机器视觉系统组成； 2. 掌握机器视觉系统应用。 | 1.能构建工业机器人机器视觉系统。
| 项目式教学法+案例+视频演示 | 4 | 校内：工业机器人实训基地 | |||
5.工业机器人控制系统 | 项目7： 工业机器人控制系统组成及常用控制方式 | 任务7-1: 认识工业机器人的控制与驱动系统 | 1.掌握工业机器人控制系统的特点、控制要求、组成； 2.掌握工业机器人的控制方式； 3.掌握工业机器人的驱动系统。 | 1.会识别工业机器人伺服驱动器的类别； 2. 熟悉工业机器人常见的控制方式及策略。 | 项目式教学法+案例+视频演示 | 4 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过中国国产工业机器人控制系统发展现状介绍，培养学生的社会责任意识，呈现思政教学改革特色。 |
6.工业机器人编程与调试 | 项目8： 工业机器人常用的编程语言及编程方式 | 任务8-1: 工业机器人常用的编程语言及编程方式认知 | 1. 了解工业机器人常见的编程语言； 2. 掌握工业机器人的编程方式。 | 1.熟悉常用工业机器人编程方式、编程语言。 2.熟悉工业机器人简单的离线编程仿真。 | 项目式教学法+案例+视频演示 | 4 | 校内：工业机器人实训基地 | 通过实训室现场机器人编程调试，呈现理实一体教学模式改革特色。 |
5 教学实施建议
5.1 教材选用建议
5.1.1主选教材
1. 郝巧梅 主编 工业机器人技术 教材，电子工业出版社、2016年2月第1版，全国高等职业教育“十二五”规划教材。
5.1.2 备选教材
1. 屈金星 主编 工业机器人技术与应用，机械工业出版社，2018年3月第1版，全国高等职业教育“十三五”规划教材。
2. 侯守军 金陵芳 主编 工业机器人技术基础(微课视频版），机械工业出版社，2018年2月第1版，“十三五”职业院校工业机器人专业新形态规划教材。
5.1.3 参考教材
1. 杨杰忠 主编 工业机器人技术基础，机械工业出版社，2018年1月第1版。
2. 高永伟 主编 工业机器人机械装配与调试，机械工业出版社，2018年8月第1版，职业教育工业机器人技术应用专业规划教材。
5.2 教学场地
1. 多媒体教室
2.工业机器人基础应用实训室
3.ABB工业机器人实训室
4.佛山华数机器人有限公司校外生产性实训基地。
5.3 教学方法与手段
5.3.1教学方法
为充分体现“产教融合”、“理实一体化”教学改革特色，采用项目式教学下的“教、学、做”一体化、启发引导、现场演示、分组讨论等多种教学方法，具体如下:
1.项目式教学法：“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求，在项目实施中完成知识、技能的掌握。
2.讨论启发式：针对项目实施过程中引入的新知识，以及学生提出的实践技能问题,老师采取启发、讨论方法引导学生讨论寻求解决方案。
3.“教、学、做”一体化：实际的项目执行在实训室完成。项目完成过程就是学习过程，就是技能训练，能力提高的过程。采用 “教、学、做”一体化的教学手段，才能达到职业技能培养的目的。
5.3.2教学手段
1.利用仿真与虚拟教学相结合的信息化教学手段，提供“微课资源，利用网络辅助教学模式。
2.利用轻工在线精品资源，开展“翻转课堂”教学模式。
5.4 师资要求
1.有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心；
2.具有高校教师资格和本专业领域有关证书；
3.具有工业机器人技术等相关专业本科及以上学历；具有扎实的工业机器人相关理论功底和实践能力；
4.具有较强信息化教学能力，能够开展课程教学改革和科学研究。
5.5 考核评价
5.5.1．考核形式
总成绩100分，采用过程考核方式。
5.5.2．考核评价表
序号 | 学习任务 | 评价方式 | 评分标准 | 分数分配 |
1 | 考勤 | 上课不迟到不早退 | 按缺勤次数扣分 | 10% |
2 | 课堂互动 | 依据互动情况 | 互动次数 | 20% |
3 | 课程思政 | 依据学生思想， 平时行为等 | 爱党爱国， 积极承担责任等 | 10% |
4 | 实训项目 | 项目考核依据工作过程表现，进行客观评分。 | 1）考核标准：职业素养+工作过程+项目完成情况+项目实施报告。 2）项目得分=专业技能得分（60%）+职业素养得分（10%）+项目文档得分（30%）； | 60% |
合计 | 100% | |||
5.6课程资源的开发与利用
5.6.1.课程资源开发
根据工业机器人实训基地实训设备和校外实习基地实训设备，与企业产教融合，整合教学内容，联合开发实训教材、课件、微课，共同建设工业机器人技术专业教学资源库、精品在线开放课程、案例库、竞赛库学习网站。
5.6.2.课程资源利用
利用佛山华数机器人有限公司校外实训基地，满足学生参观、工程案例实训的教学需要。利用工业机器人技术专业教学资源库、精品在线开放课程、案例库、微课、竞赛库学习网站，开展教学，尝试“翻转课堂”等教学模式，充分利用网络资源开展教学，提升教学效果。
课程负责人:___ 毛诗柱______
审核人:___ 毛诗柱_______
编制日期：2022年8月
